1、第2章電腦技術(shù)根底信息系統(tǒng)監(jiān)理師必須掌握電腦系統(tǒng)相關(guān)知識，包括電腦組成原理、電腦系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)和系統(tǒng)可靠性等。具體而言，根據(jù)考試大綱，本章要求考生掌握以下知識點。1電腦系統(tǒng)功能、組成及其相互關(guān)系。2電腦系統(tǒng)與信息管理、數(shù)據(jù)處理、輔助設(shè)計、自動控制、科學(xué)計算和人工智能等 概念。本章的內(nèi)容比擬雜，從往屆考試試題來看，本章內(nèi)容大約為510分。各個小的知識點考查結(jié)構(gòu)如表2-1所示。表2-1 考查結(jié)構(gòu)表知識點已考分?jǐn)?shù)百分比說明電腦組成原理426.7%數(shù)字編碼，指令周期操作系統(tǒng)640.0%其中系統(tǒng)根本操作占26.7%,存儲管理占13.3%系統(tǒng)可靠性213.3%串、并聯(lián)系統(tǒng)電腦體系結(jié)構(gòu)320.0%2.1

2、試題精解試題12005年5月試題12在電腦中，最適合進行數(shù)字加減運算的數(shù)字編碼是(1)。如果主存容量為16 MB字節(jié)，且按字節(jié)編址,表示該主存地址至少應(yīng)需要位。1A原碼B .反碼 C .補碼 D.移碼2A. 16B. 20 C . 24 D.32試題1分析此題的第1個問題實際上是考查考生對原碼、反碼、補碼和移碼概念的理解。如果對這幾種碼制的特性比擬熟悉， 題目自然就迎刃而解了。 下面，我們簡單介紹這幾種碼制的各自 特色。1原碼：采用原碼表示法簡單易懂，用原碼進行加法運算非常方便、直觀，并可得 到正確的運算結(jié)果，但如果是直接進行減法運算，那么會出問題。2反碼：把原碼對除符號位外的其余各位逐位取反

3、產(chǎn)生反碼，所以反碼與原碼的特 性剛好相反。反碼的減法運算能正確得到結(jié)果，但直接進行加法運算無法得到正確結(jié)果。3補碼：我們知道，正數(shù)的補碼 =原碼，所以采用補碼能正確執(zhí)行加法運算。又因為 負(fù)數(shù)的補碼=反碼+1,所以負(fù)數(shù)的補碼具有反碼的特性，可以正確進行減法運算，所以補碼 最適合執(zhí)行數(shù)字加減運算。4移碼：移碼是在補碼的根底上把首位取反得到的，這樣使得移碼非常適合于階碼 的運算，所以它常用于表示階碼。此題的第 2 個問題考查考生對電腦中數(shù)制的理解和內(nèi)存數(shù)據(jù)的表示。 我們知道， 在電腦 中，一般采用二進制來表示數(shù)據(jù)，根本單位有位b、字節(jié)BKB MB和GB等，其換算關(guān)系如下：10 10 101GB =

4、1024MB = 210MB；1MB = 1024KB = 210KB；1KB = 1024B = 210 B；1B = 8b如果主存容量為16MB字節(jié)，且按字節(jié)編址。因為：16MB = 24 x 210KB = 24 x 210 x 210B = 224B所以，表示該主存地址至少應(yīng)需要用 24 位二進制編碼表示。試題 1 答案1C2C試題 2 2005 年 5 月試題 34在以下存儲管理方案中，_(3)_ 是解決內(nèi)存碎片問題的有效方法，虛擬存儲器主要由_(4)_ 組成。3A .單一連續(xù)分區(qū)B.固定分區(qū)C.可變分區(qū)D.可重定位分區(qū)4A .存放器和軟盤B.軟盤和硬盤C.磁盤區(qū)域與主存D. CDR

5、O和主存試題 2 分析此題考查存儲管理方面的知識點， 側(cè)重各種存儲管理方法的優(yōu)缺點。 要正確的解答此題， 必須把這些存儲管理方法的特點搞清楚。 1 單一連續(xù)分區(qū)存儲管理這種存儲管理方法把所有用戶區(qū)都分配給惟一的用戶作業(yè)，當(dāng)作業(yè)被調(diào)度時， 進程全部進入內(nèi)存。一旦完成，所有主存恢復(fù)空閑，因此它不支持多道程序設(shè)計。 2固定分區(qū)存儲管理這種存儲管理方法是支持多道程序設(shè)計的最簡單的存儲管理方法，它把主存劃分成假設(shè)干個固定的和大小不同的分區(qū)， 每個分區(qū)能夠裝入一個作業(yè)。 分區(qū)的大小是固定的， 算法簡 單，但是容易生成較多的存儲器碎片。 3可變分區(qū)存儲管理這種存儲管理方法在引入可變分區(qū)后雖然主存分配更靈活，

6、也提高了主存利用率。 但是由于系統(tǒng)在不斷地分配和回收中， 必定會出現(xiàn)一些不連續(xù)的小的空閑區(qū)。 盡管這些小的空閑 區(qū)的總和超過某一個作業(yè)要求的空間， 但是由于不連續(xù)而無法分配而產(chǎn)生了碎片。 解決碎片 的方法是拼接或稱為“緊湊 ，即向一個方向例如向低地址端移動已分配的作業(yè)，使 那些零散的小空閑區(qū)在另一方向連成一片。 分區(qū)的拼接技術(shù)一方面是要求能夠?qū)ψ鳂I(yè)進行重 定位，另一方面系統(tǒng)在拼接時要消耗較多的時間。 4可重定位分區(qū)存儲管理這種存儲管理方法是克服固定分區(qū)碎片問題的一種存儲分配方法，它能夠把相鄰的空閑 存儲空間合并成一個完整的空區(qū)，還能夠整理存儲器內(nèi)各個作業(yè)的存儲位置，以到達消除存 儲碎片和緊縮存

7、儲空間的目的。緊縮工作需要花費大量的時間和系統(tǒng)資源。 5非請求頁式存儲管理。這種存儲管理方法將存儲空間和作業(yè)的地址空間分成假設(shè)因此，當(dāng)干個等分局部在分頁式， 要求把進程所需要的頁面全部調(diào)入主存后作業(yè)方能運行， 內(nèi)存可用空間小于作業(yè)所需的地址空間時， 作業(yè)無法運行。 它克服了分區(qū)存儲管理中碎片多 和緊縮處理時間長的缺點，支持多道程序設(shè)計，但不支持虛擬存儲。6請求頁式存儲管理 這種存儲管理方法將存儲空間和作業(yè)的地址空間分成假設(shè)干個相等的頁面， 當(dāng)進程需要 用到某個頁面時將其調(diào)入主存， 把那些暫時無關(guān)的頁面留在主存外。 它支持虛擬存儲， 克服 了分區(qū)存儲管理中碎片多和緊縮處理時間長的缺點。 并支持多

8、道程序設(shè)計， 但是它不能實現(xiàn) 對最自然的以段為單位的共享與存儲保護 因為程序通常是以段為單位劃分的， 所以以段為 單位最自然 。7段頁式存儲管理這種存儲管理方法是分段式和分頁式結(jié)合的存儲管理方法， 充分利用了分段管理和分頁 管理的優(yōu)點。作業(yè)按邏輯結(jié)構(gòu)分段，段內(nèi)分頁，內(nèi)存分塊。作業(yè)只需局部頁裝入即可運行， 所以支持虛擬存儲，可實現(xiàn)動態(tài)連接和裝配。所謂虛擬存儲技術(shù)即在內(nèi)存中保存一局部程序或數(shù)據(jù)， 在外存硬盤 中放置整個地址 空間的副本。 程序運行過程中可以隨機訪問內(nèi)存中的數(shù)據(jù)或程序， 但需要的程序或數(shù)據(jù)不在 內(nèi)存時， 就將內(nèi)存中局部內(nèi)容根據(jù)情況寫回外存。 然后從外存調(diào)入所需程序或數(shù)據(jù)， 實現(xiàn)作 業(yè)

9、內(nèi)部的局部對換， 從而允許程序的地址空間大于實際分配的存儲區(qū)域。 它在內(nèi)存和外存之 間建立了層次關(guān)系， 使得程序能夠像訪問主存一樣訪問外存， 主要用于解決電腦主存儲器的 容量問題。其邏輯容量由主存和外存容量之，以及CPU可尋址的范圍來決定，其運行速度接近于主存速度，本錢也下降。可見，虛擬存儲技術(shù)是一種性能非常優(yōu)越的存儲器管理技術(shù)， 故被廣泛地應(yīng)用于大、中、小型機器和微型機中。虛擬存儲器允許用戶用比主存容量大得多的地址空間來編程，以運行比主存實際容量大得多的程序。用戶編程所用的地址稱為“邏輯地址 又稱為“虛地址 ，而實際的主存地 址那么稱為“物理地址 又稱為“實地址 ，每次訪問內(nèi)存時都要進行邏輯

10、地址到物理地址 的轉(zhuǎn)換。 實際上， 超過主存在實際容量的那些程序和數(shù)據(jù)是存放在輔助存儲器中，當(dāng)使用時再由輔存調(diào)入。 地址變換以及主存和輔存間的信息動態(tài)調(diào)度是硬件和操作系統(tǒng)兩者配合完成 的。虛擬存儲管理的理論根底是程序的局部性原理。程序局部性原理指程序在執(zhí)行時呈現(xiàn)出局部性規(guī)律， 即在一段時間內(nèi)， 程序的執(zhí)行僅限 于程序的某一局部。 相應(yīng)地， 執(zhí)行所訪問的存儲空間也局限于某個內(nèi)存區(qū)域。 局部性又表現(xiàn) 為時間局部性和空間局部性， 時間局部性指如果程序中的某條指令一旦執(zhí)行， 那么不久以后該 指令可能再次執(zhí)行。 如果某數(shù)據(jù)被訪問， 那么不久以后該數(shù)據(jù)可能再次被訪問； 空間局部性指 一旦程序訪問了某個存儲

11、單元，那么不久之后，其附近的存儲單元也將被訪問。根據(jù)程序的局部性理論， Denning 提出了工作集理論。工作集指進程運行時被頻繁訪問 的頁面集合。顯然只要使程序的工作集全部在內(nèi)存 主存儲器中， 即可大大減少進程的缺 頁次數(shù)；否那么會使進程在運行中頻繁出現(xiàn)缺頁中斷，從而出現(xiàn)頻繁的頁面調(diào)入/ 調(diào)出現(xiàn)象，造成系統(tǒng)性能下降，甚至出現(xiàn)“抖動 。試題 2 答案 3 D4 C試題 3 2005 年 5 月試題 53個可靠度R均為0.8的部件串聯(lián)構(gòu)成一個系統(tǒng)，如圖 2-1所示。圖2-1 3個部件串聯(lián)的系統(tǒng)那么該系統(tǒng)的可靠度為 (5)。5A. 0.240 B . 0.512 C試題3分析電腦系統(tǒng)是一個復(fù)雜的系

12、統(tǒng)， 而且影響其可靠性的因素也非常繁復(fù)， 很難直接對其進行 可靠性分析。但通過建立適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型，把大系統(tǒng)分割成假設(shè)干子系統(tǒng)， 可以簡化其分析 過程。常見的系統(tǒng)可靠性數(shù)學(xué)模型有以下 3種。1 .串聯(lián)系統(tǒng)假設(shè)一個系統(tǒng)由n個子系統(tǒng)組成，當(dāng)且僅當(dāng)所有的子系統(tǒng)都有能正常工作時，系統(tǒng)才能正常工作。這種系統(tǒng)稱為“串聯(lián)系統(tǒng)，如圖2-2所示。輸入R1* R2 Rn輸出圖2-2 串聯(lián)系統(tǒng)設(shè)系統(tǒng)各個子系統(tǒng)的可靠性分別用R1, R2,., Rn表示，那么系統(tǒng)的可靠性為:RR-iR2.Rn如果系統(tǒng)的各個子系統(tǒng)的失效率分別用2,那么系統(tǒng)的失效率為:12 n2.并聯(lián)系統(tǒng)假設(shè)一個系統(tǒng)由n個子系統(tǒng)組成，只要有一個子系統(tǒng)能夠正

13、常工作，系統(tǒng)就能正常工作,如圖2-3所示。圖2-3并聯(lián)系統(tǒng)設(shè)系統(tǒng)各個子系統(tǒng)的可靠性分別用R1, R2,., Rn表示，那么系統(tǒng)的可靠性為:R 1 (1R1)(1R2). (1 Rn)假設(shè)所有的子系統(tǒng)的失效率均為入，那么系統(tǒng)的失效率為：1j 1 j在并聯(lián)系統(tǒng)中只有一個子系統(tǒng)是真正需要的，其余n-1個子系統(tǒng)稱為冗余子系統(tǒng)，隨著冗余子系統(tǒng)數(shù)量的增加，系統(tǒng)的平均無故障時間也增加了。3 模冗余系統(tǒng)m模冗余系統(tǒng)由m個m=2n+1為奇數(shù)相同的子系統(tǒng)和一個表決器組成，經(jīng)過表決器表決后，m個子系統(tǒng)中占多數(shù)相同結(jié)果的輸出作為系統(tǒng)的輸出，如圖2-4所示。圖2-4模冗余系統(tǒng)在m個子系統(tǒng)中，只有n+1個或n+1個以上子

14、系統(tǒng)能正常工作，系統(tǒng)就能正常工作，輸出正確結(jié)果。假設(shè)表決器是完全可靠的，每個子系統(tǒng)的可靠性為R0,那么m模冗余系統(tǒng)的可靠性為：mm ircm r0 1R0i n 1其中Cm為從m個元素中取j個元素的組合數(shù)。顯然，此題是一個簡單的串聯(lián)系統(tǒng)可靠性計算的試題，其可靠性為:XX試題3答案5B試題42005年5月試題67微機A和微機B采用同樣的CPU微機A的主頻為800 MHz而微機B為1 200 MHz。假設(shè)微機A的平均指令執(zhí)行速度為40 MIPS,那么微機A的平均指令周期為(6) ns，微機 B的平均指令執(zhí)行速度為7MIPS。6A. 15 B 25C. 40D. 607 A. 20 B . 40C.

15、 60D.80試題4分析這道試題曾經(jīng)出現(xiàn)在 2004年5月的系統(tǒng)分析師考試上午試題中，時隔一年，又一字不 改地作為信息系統(tǒng)監(jiān)理師試題出現(xiàn)。由此可見，閱讀歷年試題分類精解是十分重要的。電腦性能評估的常用方法有時鐘頻率法、指令執(zhí)行速度法、等效指令速度法、數(shù)據(jù)處理速率法、綜合理論性能法和基準(zhǔn)程序法6種。1時鐘頻率法電腦的時鐘頻率在一定程度上反映了機器速度，一般來講，主頻越高， 速度越快。 但是 相同頻率、 不同體系結(jié)構(gòu)的機器，其速度和性能可能會相差很多倍。通常來說，提高處理器 的時鐘頻率能夠提高系統(tǒng)的性能。 因為在同樣的時間內(nèi)， 提高時鐘頻率， 使得時鐘周期減少， 指令的執(zhí)行時間減少。2指令執(zhí)行速度

16、法在電腦開展的初期， 曾用加法指令的運算速度來衡量電腦的速度， 速度是電腦的主要性 有指標(biāo)之一。因為加法指令的運算速度大體上可反映出乘法、除法等其他算術(shù)運算的速度， 而且邏輯運算、 轉(zhuǎn)移指令等簡單指令的執(zhí)行時間往往設(shè)計成與加法指令相同， 因此加法指令 的運算速度有一定代表性。表示機器運算速度的單位是 KIPS每秒千條指令，后來隨著機器運算速度的提高，計 量單位由KIPS開展到MIPS每秒百萬條指令。常用的有峰值 MIPS、基準(zhǔn)程序MIPS和以特 定系統(tǒng)為基準(zhǔn)的 MIPS MFLOPSI示每秒百萬次浮點運算速度，衡量電腦的科學(xué)計算速度， 常用的有峰值MFLOP別以基準(zhǔn)程序測得的 MFLOPSMF

17、LOP可用于比擬和評價在同一系統(tǒng)上求解同一問題的不同算法的性能，還可用于在 同一源程序、 同一編譯器， 以及相同的優(yōu)化措施且同樣運行環(huán)境下以不同系統(tǒng)測試浮點運算 速度。由于實際程序中各種操作所占比例不同，因此測得MFLOPS不相同。MFLOPS直沒有考慮運算部件與存儲器、 I/O 系統(tǒng)等速度之間相互協(xié)調(diào)等因素，所以只能說明在特定條件下 的浮點運算速度。3等效指令速度法等效指令速度法也稱為“吉普森混合法或“混合比例計算法 ，它通過各類指令在程序中所占的比例W進行計算得到。假設(shè)各類指令的執(zhí)行時間為ti,那么等效指令的執(zhí)行時間為：nT= Witii1式中 n 為指令類型數(shù)。采用等效指令速度法對某些程

18、序來說可能嚴(yán)重偏離實際，尤其是對復(fù)雜的指令集， 其中某些指令的執(zhí)行時間是不固定的，數(shù)據(jù)的長度、 cache 的命中率、流水線的效率等都會影響 電腦的運算速度，因此后來又開展了其他評價方法。4數(shù)據(jù)處理速率法因為在不同程序中各類指令使用頻率是不同的，所以固定比例方法存在著很大的局限 性；而且數(shù)據(jù)長度與指令功能的強弱對解題的速度影響極大，同時這種方法也不能反映現(xiàn)代電腦中高速緩沖存儲器、 流水線、 交叉存儲等結(jié)構(gòu)的影響。 具有這種結(jié)構(gòu)的電腦的性能不僅 與指令的執(zhí)行頻率有關(guān)，而且也與指令的執(zhí)行順序與地址的分布有關(guān)。數(shù)據(jù)處理速率法PDR法采用計算PDR值的方法來衡量機器性能，PDR值越大，機器性能越好。P

19、DF與每條指令和每個操作數(shù)的平均位數(shù)以及每條指令的平均運算速度有關(guān)，其 計算方法如下：PDR = L/R其中：L=+0.15H+0.4J+0.15K , R=+0.09N+0.06P。式中G是每條定點指令的位數(shù)，M是平均定點加法時間，H是每條浮點指令的位數(shù)，N是平均浮點加法時間，J是定點操作數(shù)的位數(shù)，P是平均浮點乘法時間，K是浮點操作數(shù)的位數(shù)。此外，還做了如下規(guī)定： G20位，H30位；從主存取一條指令的時間等于取一個字的 時間； 指令與操作存放在主存， 無變址或間址操作；允許有并行或先行取指令功能，此時選 擇平均取指令時間。PDR值主要對CPU和主存儲器的速度進行度量，但不適合衡量機器的整

20、體速度，因為它沒有涉及 cache 和多功能部件等技術(shù)對性能的影響。PDR主要是對CPU和主存數(shù)據(jù)處理速度進行計算而得出的，它允許并行處理和指令預(yù)取的功能，這時所取的指令執(zhí)行的平均時間。帶有 cache 的電腦，因為存取速度加快，其 PDR 值也就相應(yīng)提高。PDR不能全面反映電腦的性能，但它曾是美國及巴黎統(tǒng)籌委員會用來限制 電腦出口的系統(tǒng)性能指標(biāo)估算方法。1991年9月停止使用PDR取而代之的是綜合理論性能。5綜合理論性能法綜合理論性能法CTP法是美國政府為限制較高性能電腦出口所設(shè)置的運算部件綜合 性能估算方法。CTP以每秒百萬次理論運算 MTOP表示，從1991年9月1日起啟用。CTP的估算

21、方法為首先算出處理部件每一計算單元如定點加法單元、定點乘法單元、 浮點加單元和浮點乘法單元等的有效計算率R,然后按不同字長加以調(diào)整得出該計算單元的理論性能TP,所有組成該處理部件的計算單元TP的總和即為綜合理論性能CTP6基準(zhǔn)程序法上述性能評價方法主要是針對CPU有時包括主存，而沒有考慮諸如I/O結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、編譯程序的效率等系統(tǒng)性能的影響，因此難以準(zhǔn)確評價電腦的實際上工作能力。基準(zhǔn)程序法benchmark是目前一致成認(rèn)的測試性能的較好方法，有多種多樣的基準(zhǔn) 程序，如主要測試整數(shù)性能的基準(zhǔn)程序邏輯和測試浮點性能的基準(zhǔn)程序等。在此題中，微機 A的平均指令執(zhí)行速度為40 MIPS,即平均每秒執(zhí)行

22、 4千萬條指令。因此其平均指令周期Cycle Per Instruction ，CPI丨為(1/4千萬)秒，即：79X 10 s = 25 x 10 s = 25ns。因為微機B的主頻為1 200 MHz，是微機A主頻的1200/800 = 1.5 倍。所以微機 B的 平均指令執(zhí)行速度應(yīng)該比微機A的快1.5倍，即40X 1.5 = 60MIPS。試題 4 答案 6 B 7 C試題 5 2005 年 5 月試題 8在以下體系結(jié)構(gòu)中,最適合于多個任務(wù)并行執(zhí)行的體系結(jié)構(gòu)是_(8)_ 。 8 A 流水線向量機結(jié)構(gòu) B 分布存儲多處理機結(jié)構(gòu)C.共享存儲多處理結(jié)構(gòu)D 堆棧處理結(jié)構(gòu)試題 5 分析這道試題曾經(jīng)

23、出現(xiàn)在 2002年10月的系統(tǒng)分析師考試上午試題中, 時隔 3年,又一字不 改地作為信息系統(tǒng)監(jiān)理師試題出現(xiàn),從而再一次驗證了閱讀歷年試題分類精解的重要性。流水線向量處理機用于指令并行執(zhí)行, 而不是任務(wù)并行, 并不屬于多處理機, 堆棧處理 機用于特別的計算或用做外設(shè)的數(shù)據(jù)讀寫,這兩種結(jié)構(gòu)均不適于多個任務(wù)的并行執(zhí)行。并行處理機可分兩種類型, 分別為采用分布存儲器的并行處理結(jié)構(gòu)和采用集中式共享存儲器的并行處理結(jié)構(gòu)。 其中分布式存儲器的多處理機并行處理結(jié)構(gòu)中，每一個處理器都有自己局部的存儲器。只要控制部件將并行處理的程序分配各處理機，它們便能并行處理， 各自從自己的局部存儲器中取得信息；而共享存儲多處

24、理機結(jié)構(gòu)中的存儲器是集中共享的，由于多個處理機共享，在各處理機訪問共享存儲器時會發(fā)生競爭。因此，最適合于多個任務(wù)并行執(zhí)行的體系結(jié)構(gòu)是分布存儲多處理機結(jié)構(gòu)。試題5答案8B試題6 2005年5月試題2930在圖2-5所示的樹型文件系統(tǒng)中，方框表示目錄，圓圈表示文件，“/表示目錄名之間的分隔符，“/在路徑之首時表示根目錄。假設(shè)“ 表示父目錄，當(dāng)前目錄是 Y1,那么, 指定文件F2所需的相對路徑是_(29)_ ;如果當(dāng)前目錄是 X2, “DEL表示刪除命令，那 么，刪除文件F4的正確命令是_(30)。圖2-5樹型文件系統(tǒng)29A./X1/Y2/F2B./X1/Y2/F2C./X1/Y2/F2D./Y2/

25、F230A.DEL./Y3/F4B.DEL X2/Y3/F4C.DEL Y3/F4D.DEL /Y3/F4試題6分析用戶的數(shù)據(jù)和程序大多以文件形式保存，用戶使用操作系統(tǒng)的過程中，需要經(jīng)常對文件和目錄進行操作。下面， 我們以Linux系統(tǒng)為例介紹有關(guān)文件、目錄和路徑的概念，其他系 統(tǒng)與其類似。1 文件與文件名在大多操作系統(tǒng)中都有文件的概念，文件是Linux用來存儲信息的根本結(jié)構(gòu)，它是被命名稱為“文件名丨的存儲在某種介質(zhì)如磁盤、光盤和磁帶等上的一組信息的集合。 Linux文件均為無結(jié)構(gòu)的字符流形式，文件名是文件的標(biāo)識，它由字母、數(shù)字、下劃線和圓 點組成的字符串來構(gòu)成。用戶應(yīng)該選擇有意義的文件名。L

26、inux要求文件名的長度限制在 255 個字符以內(nèi)。為了便于管理和識別， 用戶可以把擴展名作為文件名的一局部。 圓點用于區(qū)分文件名和 擴展名，擴展名對于文件分類十分有用。 用戶可能對某些群眾已接納的標(biāo)準(zhǔn)擴展名比擬熟悉， 例如，C語言編寫的源代碼文件總是具有C的擴展名，用戶可以根據(jù)自己的需要隨意參加自己的文件擴展名。2文件的類型Linux 系統(tǒng)中有 3 種根本的文件類型：普通文件、目錄文件和設(shè)備文件。1普通文件 普通文件是用戶最經(jīng)常面對的文件，又分為文本文件和二進制文件。文本文件：以文本的ASCII碼形式存儲在電腦中。它是以行為根本結(jié)構(gòu)的一種信息組織和存儲方式。二進制文件：以文本的二進制形式存儲

27、在電腦中，用戶一般不能直接讀懂它們，只有通過相應(yīng)的軟件才能將其顯示出來。二進制文件一般是可執(zhí)行程序、圖形、圖像和音等。 2目錄文件設(shè)計目錄文件的主要目的是用于管理和組織系統(tǒng)中的大量文件。它存儲一組相關(guān)文件的位置、大小等與文件有關(guān)的信息。目錄文件往往簡稱為目錄。3設(shè)備文件設(shè)備文件是 Linux 系統(tǒng)中的一個重要特色。 Linux 系統(tǒng)把每一個 I/O 設(shè)備都看成一個文 件，與普通文件一樣處理，這樣可以使文件與設(shè)備的操作盡可能統(tǒng)一。從用戶的角度來看， 對 I/O 設(shè)備的使用和一般文件的使用一樣， 不必了解 I/O 設(shè)備的細(xì)節(jié)。 設(shè)備文件可以細(xì)分為 塊設(shè)備文件和字符設(shè)備文件， 前者的存取以一個個字符

28、塊為單位， 后者那么以單個字符為單位。3樹型目錄結(jié)構(gòu)在電腦系統(tǒng)中保存有大量文件， 如何有效地組織與管理它們， 并為用戶提供一個使用方 便的接口是文件系統(tǒng)的一大任務(wù)。 Linux 系統(tǒng)以文件目錄的方式來組織和管理系統(tǒng)中的所有 文件，所謂文件目錄就是將所有文件的說明信息采用樹型結(jié)構(gòu)組織起來，即我們常說的目錄。即整個文件系統(tǒng)有一個“根 root ，然后在根上分“杈 directory 。任何一個分杈上 都可以再分杈，杈上也可以長出“葉子 。根和 在 Linux 中稱為“目錄或“文件夾 。而 “葉子那么是一個個的文件。實踐證明，此種結(jié)構(gòu)的文件系統(tǒng)效率比擬高。如前所述，目錄也是一種類型的文件。 Linu

29、x 系統(tǒng)通過目錄將系統(tǒng)中所有的文件分級、 分層組織在一起， 形成了 Linux 文件系統(tǒng)的樹型層次結(jié)構(gòu)。 以根目錄為起點， 所有其他目錄 都由根目錄派生而來。 用戶可以瀏覽整個系統(tǒng)， 可以進入任何一個已授權(quán)進入的目錄， 訪問 那里的文件。一個典型的 Linux 系統(tǒng)樹型目錄結(jié)構(gòu)如圖 2-6 所示。libQffVetchome q larrysatnprotImpusrX3M&binetcinclude lib1 c辺 1 binetclibmansretmp圖2-6 一個典型的Linux系統(tǒng)樹型目錄在圖2-6中，我們只給出了目錄結(jié)節(jié)名稱，而沒有給出各個目錄之下的每一個文件。實際上，各個目錄節(jié)點

30、之下都會有一些文件和子目錄。并且系統(tǒng)在建立每一個目錄時，都會自動為它其定兩個目錄文件，一個是“ ，代表該目錄自身。另一個是“ ，代表該目錄的父目錄。對于根目錄，“ 和“ 都代表其自身。Linux目錄提供了管理文件的一個方便途徑。每個目錄中都包含文件。用戶可以為自己 的文件創(chuàng)立自己的目錄，也可以把一個目錄下的文件移動或復(fù)制到另一目錄下，而且能移動整個目錄，且和系統(tǒng)中的其他用戶共享目錄和文件。即我們能夠方便地從一個目錄切換到另一個目錄，而且可以設(shè)置目錄和文件的管理權(quán)限，以便允許或拒絕其他人對其進行訪問。同時文件目錄結(jié)構(gòu)的相互關(guān)聯(lián)性使分享數(shù)據(jù)變得十分容易，多個用戶可以訪問同一個文件。因此允許用戶設(shè)置

31、文件的共享程度。需要說明的是，根目錄是 Linux系統(tǒng)中的特殊目錄。Linux是一個多用戶系統(tǒng)，操作系 統(tǒng)本身的駐留程序存放在以根目錄開始的專用目錄中，有時被指定為系統(tǒng)目錄。在圖2-6中那些根目錄下的目錄就是系統(tǒng)目錄。4工作目錄、用戶主目錄與路徑從邏輯上講，用戶在登錄到Linux系統(tǒng)中后，每時每刻都處在某個目錄之中，此目錄被稱為“工作目錄或“當(dāng)前目錄Working Directory ，工作目錄是可以隨時改變的。用戶初始登錄到系統(tǒng)中時，其主目錄 HomeDirectory丨就成為其工作目錄。工作目錄用“. 表示，其父目錄用“ 表示。用戶主目錄是系統(tǒng)管理員增加用戶時建立起的以后也可以改變，每個用

32、戶都有自己的主目錄，不同用戶的主目錄一般互不相同。用戶剛登錄到系統(tǒng)中時，其工作目錄便是該用戶主目錄，通常與用戶的登錄名相同。訪問文件時，需要用到路徑Path的概念，即從樹型目錄中的某個目錄層次到某個文 件的一條道路。此路徑的主要構(gòu)成是目錄名稱，中間用“/分開，任一文件在文件系統(tǒng)中的位置都是由相應(yīng)的路徑?jīng)Q定的。用戶在訪問文件時， 要給出文件所在的路徑。 路徑又分相對路徑和絕對路徑， 絕對路徑 指從根目錄開始的路徑，也稱為“完全路徑 ；相對路徑是從用戶工作目錄開始的路徑。應(yīng)該注意到， 在樹型目錄結(jié)構(gòu)中到某一確定文件的絕對路徑和相對路徑均只有一條。 絕 對路徑是確定不變的，而相對路徑那么隨著用戶工作

33、目錄的變化而不斷變化。用戶要訪問一個文件時， 可以通過路徑名來引用。 并且可以根據(jù)要訪問的文件與用戶工 作目錄的相對位置來引用它，而不需要列出這個文件的完整的路徑名。例如，用戶 LI 有一 個名為 class 的目錄，該目錄中有兩個文件： soft_1 和 hard_1 。假設(shè)用戶 LI 想顯示出其 class 目錄中的名為 soft_1 的文件，可以使用以下命令：/home/LI$ cat /home/LI/class/soft_1用戶也可以根據(jù)文件 soft_1 與當(dāng)前工作目錄的相對位置來引用該文件，命令為：/home/LI$ cat class/soft_1在此題中，當(dāng)前目錄是 Y1,文

34、件F2在目錄Y2之下。目錄Y1和Y2都是目錄X1的子目 錄，因此，指定文件 F2 所需的相對路徑是 ./Y2/F2 。如果當(dāng)前目錄是 X2, “DEL表示刪除命令，要刪除文件F4。因為文件F4在目錄Y3之下，而目錄 Y3是目錄X2的子目錄，所以正確的命令是DEL Y3/F4。試題 6 答案 29D30C試題 7 2005 年 11 月試題 1陣列處理機屬于 _(1)_ 電腦。試題 7 分析電腦由控制器、運算器、存儲器、輸入和輸出設(shè)備組成。1966 年， Michael.J.Flynn 提出根據(jù)指令流、 數(shù)據(jù)流的多倍性特征對電腦系統(tǒng)進行分類 通常稱為 Flynn 分類法，有關(guān)定義如下。1指令流：

35、指機器執(zhí)行的指令序列。2數(shù)據(jù)流：指由指令流調(diào)用的數(shù)據(jù)序列，包括輸人數(shù)據(jù)和中間結(jié)果，但不包括輸出 數(shù)據(jù)。3多倍性：指在系統(tǒng)性能瓶頸部件上同時處于同一執(zhí)行階段的指令或數(shù)據(jù)的最大可 能個數(shù)。Flynn 根據(jù)不同的指令流 -數(shù)據(jù)流組織方式，把電腦系統(tǒng)分成4類。 1 單指令流單數(shù)據(jù)流 SISDSISD其實就是傳統(tǒng)的順序執(zhí)行的單處理器電腦，其指令部件每次只對一條指令進行譯 碼，并只為一個操作部件分配數(shù)據(jù)。流水線方式的單處理機有時也被作為SISD。值得注意的是，In tel公司的奔騰PH中開始采用 MMX術(shù)，引進了一些新的通用指令，從某種意義 上使用了單指令流多數(shù)據(jù)流的思想。 但是與 Intel 公司的前幾

36、代產(chǎn)品 X86/Pentium 相比， 其指令序列的執(zhí)行方式和調(diào)用數(shù)據(jù)的方式?jīng)]有發(fā)生根本性的變化。所以從整體上來看， 采用奔騰PII芯片的PC機仍屬于SISD類。2單指令流多數(shù)據(jù)流 SIMDSIMD以并行處理機陣列處理機為代表，并行處理機包括多個重復(fù)的處理單元 pui-pun由單一指令部件控制，按照同一指令流的要求為它們分配各自所需的不同數(shù)據(jù)。相聯(lián)處理機也屬于這一類。 3多指令流單數(shù)據(jù)流 MISDMISD具有n個處理單元，按n條不同指令的要求對同一數(shù)據(jù)流及其中間結(jié)果進行不同 的處理。 一個處理單元的輸出又作為另一個處理單元的輸入， 這類系統(tǒng)實際上很少見到。 有 文獻把流水線看做多個指令部件，稱

37、流水線電腦是MISD。4多指令流多數(shù)據(jù)流 MIMDMIMD指能實現(xiàn)作業(yè)、任務(wù)、指令等各級全面并行的多機系統(tǒng)，多處理機屬于MIMD當(dāng)前的高性能效勞器與超級電腦大多具有多個處理機，能進行多任務(wù)處理， 稱為“多處理機系統(tǒng)。不管是大規(guī)模并行處理機MPPMassively Parallel Processor 或?qū)ΨQ多處理機 SMP Symmetrical Multi Processor ，都屬于這一類。Flynn 分類法是最普遍使用的，其他分類法如下。1馮氏分類法由馮澤云在 1972 年提出，馮氏分類法用電腦系統(tǒng)在單位時間內(nèi)所能處理的最大二進制 位數(shù)來對電腦系統(tǒng)進行分類。 2 Handler 分類法由

38、 Wolfgan Handler 在 1977 年提出， Handler 分類法根據(jù)電腦指令執(zhí)行的并行度和流 水線來對電腦系統(tǒng)進行分類。3Kuck 分類法由David J . Kuck在1978年提出，Kuck分類法與Flynn分類法相似，也是用指令流、 執(zhí)行流和多倍性來描述電腦系統(tǒng)特征。但其強調(diào)執(zhí)行流的概念，而不是數(shù)據(jù)流。試題 7 答案1B試題 8 2005 年 11 月試題 2采用 _(2)_ 不能將多個處理機互連構(gòu)成多處理機系統(tǒng)。2A. STD 總線B. 交叉開關(guān) C. PCI 總線 D. Centronic 總線試題 8 分析總線是電腦中各部件相連的通信線， 通過總線， 各部件之間可以

39、相互通信。 而不是每兩 個部件之間相互直連，從而減少了電腦體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計本錢，有利于新模塊的擴展，如圖 2-7 所示。圖2-7 總線從中央處理器到外設(shè)，總線可以分為如下4類。1.中央處理器內(nèi)部總線這是內(nèi)部各部件之間的信息傳送線，存放器與存放器之間、 各存放器與運算器之間的信息傳送線。2部件內(nèi)總線一塊插卡的內(nèi)部總線，又稱為“片級總線，如顯卡、多功能卡等插卡都使用了部件內(nèi)總線實現(xiàn)卡上各種芯片的互連。3.系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線是電腦系統(tǒng)內(nèi)各功能部件中央處理器、存儲器和外設(shè)等 之間相互連接的總線。從位置上來說，一般位于電腦系統(tǒng)的底板上。它從功能上說，可以分為以下幾種。1數(shù)據(jù)總線：一般是由三態(tài)門控制的雙向數(shù)據(jù)

40、信道，中央處理器通過數(shù)據(jù)總線和主 存、外設(shè)交換數(shù)據(jù)。2地址總線：常常由三態(tài)門控制的單向數(shù)據(jù)信道，由中央處理器“點名取數(shù)的位 置。3控制總線：用來傳遞控制信號。如讀/寫信號、中斷請求和復(fù)位等信號。4外部總線外部總線是電腦系統(tǒng)之間，或者是和電腦和其他設(shè)備通信的總線。最早的是PC/XT電腦采用的系統(tǒng)總線，它基于8位的8088處理器，稱為“ PC總線或者“ PC/XT總線。STD Standard Bus總線是一種規(guī)模最小，面向工業(yè)控制并且設(shè)計周密 的8位系統(tǒng)總線。STD總線只有56根信號線，劃分為電源總線、數(shù)據(jù)總線、地址總線和控 制總線4類。STD總線信號也是通過底板總線的形式提供給STD總線模板的

41、，因此底板應(yīng)具有極低的阻抗，使總線上傳輸?shù)母哳l脈沖信號不會失真。STD總線是一種專門設(shè)計的面向工業(yè)測量及控制的小型總線，它主要應(yīng)用在以微處理器為中心的測量控制領(lǐng)域，尤其以應(yīng)用于工業(yè)測控領(lǐng)域為多。1984年，出現(xiàn)了基于 16位Intel 80286處理器的PC/AT電腦，系統(tǒng)總線也相應(yīng)地擴展 為16位，并被稱為“ PC/AT總線。以上兩種總線標(biāo)準(zhǔn)為根底的ISAIndustry StandardArchitecture ,工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)總線，方便了開發(fā)與個人電腦兼容的外圍設(shè)備。ISA是8/16位的系統(tǒng)總線，最大傳輸速率為8MB/S，允許多個CPU共享系統(tǒng)資源。由于兼容性好，所以它在20世紀(jì)80年代得

42、到了廣泛采用，。缺點是傳輸速率過低、CPU占用率高并占用硬件中斷資源等。當(dāng)出現(xiàn)了 32位外部總線的386DX處理器之后，ISA的寬度就已經(jīng)成為嚴(yán)重的瓶頸，并 影響到處理器性能的發(fā)揮。新的EISA Extended ISA，擴展ISA總線是為適應(yīng) 32位中央處理器而制定的，其工作頻率仍舊是8 MHz,并且與8/16位的ISA總線完全兼容，帶寬提高了一倍，到達了 32 MB/S。為了解決ISA和EISA速度慢的問題，出現(xiàn)了 32位的PCI周邊組件互連總線。最初 PCI總線工作在33 MHz頻率之下，傳輸帶寬到達了133 MB/s 33MHZ 32位/8,后來又提出了 64位的PCI總線，并把PCI總線的頻率提升到 66MHz100MHz甚至更高。PCI不像ISA 總線那樣把地址尋址和數(shù)據(jù)讀寫控制信號都交給微處理器來處理，而是獨立于處理器，采用了獨特的中間緩沖器設(shè)計。從而可將顯示卡、聲卡、網(wǎng)卡和硬盤控制器等高速的外圍設(shè)備直 接掛在CPU總線上，打破了瓶頸，使得 CPU的性能得到充分的發(fā)揮。PCI總線還具有能自動識別外設(shè)，與處理器和存儲器子系統(tǒng)完全并行操作的能力。并且具有隱含的中央仲裁系統(tǒng)， 采用多路復(fù)用方式地址線和數(shù)據(jù)線減少了引腳數(shù)，支持64位尋址，完全的多總線主控能力，提供地址和數(shù)據(jù)的奇偶校驗等特點。P